[发明专利]面向圆形障碍物的通信节点间通视路径判断方法及系统

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种面向圆形障碍物的通信节点间通视路径判断方法及系统。该方法用于判断圆形障碍物是否对通信节点之间的通视路径产生遮挡，包括如下步骤：步骤1：获取通信节点O的坐标、通信节点X的坐标、圆形障碍物B的直径和圆形障碍物圆心的坐标；步骤2：建立圆形障碍物遮挡区域模型，圆形障碍物遮挡区域模型包括矩形区域和两个半圆区域；步骤3：根据所提出的距离判定准则来判断圆形障碍物的圆心是否在圆形障碍物遮挡区域模型内，若圆形障碍物的圆心在圆形障碍物遮挡区域模型内，则通信节点O到通信节点X之间的链路OX为非通视路径；否则，链路OX为通视路径。本发明可用于毫米波移动通信网络覆盖规划和优化中。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种面向圆形障碍物的通信节点间通视路径判断方法及系统。

背景技术

随机几何由积分几何与点过程的结合而诞生，重点研究空间随机过程，如空间点过程等。随着随机几何理论在空间统计学与立体测量学等领域中的深入运用，其理论发展日益完善壮大，能够准确建模网络中节点的随机位置和分析网络中干扰的影响。目前，随机几何已成功提供了一个统一的数学范式来建模和分析大规模无线通信网络，是通信网络建模的新方法，可以真实的还原节点分布的随机性，并对大规模网络覆盖特性进行分析，尤其对于5G等需要大规模部署无线接入节点的网络建模具有重要意义。

在毫米波无线通信中，由于毫米波通信具有波长短、方向性强等特点，其容易受到环境障碍物的影响。实验结果表明：毫米波视距传播与非视距传播的路径损耗有很大的差别，所以对障碍物遮挡效应的合理建模对研究毫米波通信和覆盖性能具有重要意义。在这方面，目前国际上主流的方法是利用随机形状理论对障碍物遮挡效应进行建模，并搭建数学框架建立随机阻塞模型。以往在判断节点间遮挡情况时，通常采用Matlab内置的inplogyon函数和for循环，通过串行方式对每一个节点的遮挡效应进行判断，导致程序复杂度高、运行效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向圆形障碍物的通信节点间通视路径判断方法及系统，用以解决毫米波无线通信网络中快速判断圆形障碍物对通信节点间通视路径遮挡影响的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

面向圆形障碍物的通信节点间通视路径判断方法，该方法用于判断圆形障碍物是否对通信节点之间的通视路径产生遮挡，包括如下步骤：

步骤1：获取通信节点O的坐标、通信节点X的坐标、圆形障碍物B的直径和圆形障碍物圆心的坐标；

步骤2：根据通信节点O的坐标、通信节点X的坐标和圆形障碍物的直径建立圆形障碍物遮挡区域模型，所述的圆形障碍物遮挡区域模型包括矩形区域和两个半圆区域，所述矩形区域的长为通信节点O到通信节点X的距离，所述矩形区域的宽等于半圆区域的直径，所述半圆区域的直径为圆形障碍物的直径，所述两个半圆区域分别位于矩形区域的两侧，所述通信节点O和通信节点X分别位于两个半圆区域的圆心；

步骤3：判断圆形障碍物的圆心是否在圆形障碍物遮挡区域模型内，若圆形障碍物的圆心在圆形障碍物遮挡区域模型内，则通信节点O到通信节点X之间的链路OX为非通视路径；否则，链路OX为通视路径。

进一步的，所述圆形障碍物遮挡区域模型的面积其中，β为圆形障碍物B的直径，R为通信节点O到通信节点X的距离；

若圆形障碍物B的圆心在圆形障碍物遮挡区域模型内，则所述圆形障碍物B满足或满足其中，d1为圆形障碍物B的圆心到通信节点X的距离，d2为圆形障碍物B的圆心到通信节点O的距离，

面向圆形障碍物的通信节点间通视路径判断系统，包括采集单元、建模单元和判断单元；

所述采集单元用于采集通信节点O的坐标、通信节点X的坐标、圆形障碍物的直径和圆形障碍物圆心的坐标；